量子芯片和量子计算机的制作方法

本技术涉及量子芯片领域，特别是涉及一种量子芯片和量子计算机。

背景技术：

1、随着量子芯片的量子比特数目不断增加，量子芯片的体积也在不断扩大，但是芯片体积过大并不符合密集型器件的发展方向，因此倒装焊技术越来越多地被应用在量子芯片上。在基于倒装焊的量子芯片中，顶层芯片倒装压合在底层芯片上，并且二者通过金属柱进行信号连接以及共地。通常，底层芯片上布置读取总线、读取谐振腔、x控制线和z控制线等，顶层芯片上设置量子比特和量子比特之间的可调耦合器等。

2、然而，由于顶层芯片和底层芯片之间的间距非常小，导致读取谐振腔与可调耦合器的距离过近，两者会出现经典空间电磁耦合，产生次生电容，该次生电容会影响量子比特的性能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种量子芯片和量子计算机，以解决现有技术中读取谐振腔与可调耦合器出现经典空间电磁耦合的问题，能够减小次生电容，避免对量子比特的性能产生影响。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种量子芯片，包括倒装互连的第一芯片和第二芯片，所述第一芯片上形成有用于耦合量子比特的可调耦合器，所述第二芯片上形成有用于耦合量子比特的读取谐振腔，所述第一芯片和所述第二芯片之间设有金属隔离墙，所述可调耦合器与所述读取谐振腔分别位于所述金属隔离墙两侧。

3、优选的，所述金属隔离墙的底端和顶端分别与第一芯片和第二芯片连接。

4、优选的，所述第一芯片与所述第二芯片之间形成有多个金属支撑柱。

5、优选的，所述第一芯片和所述第二芯片通过多个金属支撑柱以及所述金属隔离墙共地。

6、优选的，所述金属支撑柱和所述金属隔离墙的材质均为铟。

7、优选的，所述可调耦合器和所述读取谐振腔在所述金属隔离墙上的垂直投影长度均不超过所述金属隔离墙的长度。

8、优选的，所述第一芯片倒装在所述第二芯片上。

9、优选的，所述第二芯片倒装在所述第一芯片上。

10、优选的，所述金属隔离墙的形状为长方体形。

11、为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种量子计算机，包括前述任一项所述的量子芯片。

12、区别于现有技术的情况，本实用新型提供的量子芯片通过在倒装互连的两块芯片之间设置金属隔离墙，将两块芯片上的可调耦合器与读取谐振腔分别设置在金属隔离墙两侧，可调耦合器与读取谐振腔之间的经典空间电磁耦合被金属隔离墙隔离，从而能够减小次生电容，避免对量子比特的性能产生影响。

13、本实用新型提供的量子计算机包括上述的量子芯片，与量子芯片属于同一发明构思，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种量子芯片，其特征在于，包括倒装互连的第一芯片和第二芯片，所述第一芯片上形成有用于耦合量子比特的可调耦合器，所述第二芯片上形成有用于耦合量子比特的读取谐振腔，所述第一芯片和所述第二芯片之间设有金属隔离墙，所述可调耦合器与所述读取谐振腔分别位于所述金属隔离墙两侧。

2.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述金属隔离墙的底端和顶端分别与第一芯片和第二芯片连接。

3.根据权利要求2所述的量子芯片，其特征在于，所述第一芯片与所述第二芯片之间形成有多个金属支撑柱。

4.根据权利要求3所述的量子芯片，其特征在于，所述第一芯片和所述第二芯片通过多个金属支撑柱以及所述金属隔离墙共地。

5.根据权利要求3所述的量子芯片，其特征在于，所述金属支撑柱和所述金属隔离墙的材质均为铟。

6.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述可调耦合器和所述读取谐振腔在所述金属隔离墙上的垂直投影长度均不超过所述金属隔离墙的长度。

7.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述第一芯片倒装在所述第二芯片上。

8.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述第二芯片倒装在所述第一芯片上。

9.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述金属隔离墙的形状为长方体形。

10.一种量子计算机，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的量子芯片。

技术总结
本技术公开了一种量子芯片和量子计算机。量子芯片包括倒装互连的第一芯片和第二芯片，第一芯片上形成有用于耦合量子比特的可调耦合器，第二芯片上形成有用于耦合量子比特的读取谐振腔，第一芯片和第二芯片之间设有金属隔离墙，可调耦合器与读取谐振腔分别位于金属隔离墙两侧。通过上述方式，本技术能够能够减小次生电容，避免对量子比特的性能产生影响。

技术研发人员：请求不公布姓名,张辉
受保护的技术使用者：本源量子计算科技（合肥）股份有限公司
技术研发日：20230223
技术公布日：2024/1/14